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Harnstoff

Synonyme: Carbamid, Carbonyldiamid, Kohlensäurediamid
Englisch: urea

1 Definition

Harnstoff ist das Endprodukt des Harnstoffzyklus, der im menschlichen Körper der Entgiftung des im Aminosäureabbau anfallenden Stoffwechselgiftes Ammoniak dient. Durch Multiplikation mit dem Faktor 0,46 kann aus dem Harnstoff der Harnstoff-Stickstoff berechnet werden.

2 Physiologie

Bei den meisten Organismen besteht die Tendenz, das aus dem Abbau von Aminosäuren stammende Ammoniak wieder zu nutzen. Dies wird durch die Glutamatdehydrogenase-Reaktion ermöglicht.

Ammoniak ist aber eine hoch toxische Substanz. Bereits eine geringfügige Erhöhung der Amoniakkonzentration im Serum führt zur Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des Zentralnervensystems, im Extremfall tritt ein komatöser Zustand ein (Ammoniakintoxikation). Daher ist eine rasche Entfernung des im Stoffwechsel stickstoffhaltiger Verbindungen entstehenden Ammoniaks notwendig. Der nicht benötigte Anteil des entstandenen Ammoniaks wird daher von den meisten Wirbeltieren und Wirbellosen entweder als Harnstoff, als Ammoniak oder als Harnsäure ausgeschieden.

  • Ureotelische Organismen (Landwirbeltiere, Mensch) bilden aus dem Amino-Stickstoff Harnstoff.
  • Ammonotelische Organismen (viele Wassertiere und Knochenfische) geben den Stickstoff als Ammoniak ab.
  • Uricotelische Organismen (Vögel und landbewohnende Reptilien) scheiden den Amino-Stickstoff als Harnsäure aus.

Beim Menschen als Ureotel wird der Ammoniak zum überwiegenden Teil (80 - 90%) zu einer im Wasser gut löslichen, nicht toxischen Substanz, dem Harnstoff, abgebaut, dadurch entgiftet und ausgeschieden. Die Harnstoff-Stickstoffkonzentration im Serum beträgt etwa das 50 bis 100 fache der toxischen Ammoniakkonzentration.

Harnstoff kann als kleines, ungeladenes Molekül Zellmembranen frei durchqueren und verteilt sich im Körper wie Wasser. Ein Teil des Harnstoffes wird im Darm abgebaut (Aufspaltung in Kohlendioxid und Ammoniak).

3 Labormedizin

Die Harnstoffkonzentration im Serum und im Harn ist ein Indikator für den Eiweißumsatz. Je größer der Eiweißumsatz, desto höher ist auch die Harnstoffausscheidung, gesteuert durch sogenannte adaptive Enzyme des Harnstoffzyklus. Die Harnstoffsynthese erfolgt vorwiegend in der Leber, nur in diesem Organ sind alle Enzyme des Harnstoffzyklus in höherer Aktivität vorhanden.

Harnstoff wird in der Niere glomerulär filtriert und teilweise rückresorbiert. Daher eignet sich die Bestimmung der Harnstoffkonzentration in der klinischen Diagnostik zur

Erst wenn die glomeruläre Filtrationsrate auf unter 75 % der Norm fällt, wird der obere Serumgrenzwert für Harnstoff überschritten. Da die Harnstoffkonzentration im Serum außerdem vom Proteinstoffwechsel abhängt, ist Harnstoff für die Beurteilung der Nierenfunktion nicht so gut geeignet wie Kreatinin. Die Harnstoffbestimmung wird daher in der Regel ergänzend zur Bestimmung des Kreatinins verwendet.

Bei akuter Tubulusnekrose kann die Harnstoffkonzentration im Serum sinken, während das Kreatinin ansteigt. Der Grund dafür ist, dass die Zellnekrose die Rückdiffusion behindert.

Der Harnstoffspiegel kann auch zur Beurteilung von Katabolismus und Proteinzufuhr in der Intensivmedizin verwendet werden.

3.1 Material

Für die Untersuchung wird 1 ml Serum benötigt.

3.2 Messmethode

Die gebräuchlichste Methode ist die enzymatische/photometrische Bestimmung der Serumharnstoffkonzentration.

3.3 Referenzbereich

Klientel Normwert [mg/dl]
Frauen unter 50 Jahre 15 bis 40
über 50 Jahre 21 bis 43
Männer unter 50 Jahre 19 bis 44
über 50 Jahre 18 bis 55
Kinder 1 bis 3 Jahre 11 bis 36
4 bis 13 Jahre 15 bis 36
14 bis 19 Jahre 18 bis 45

Der Referenzbereich von Harnstoff ist methodenabhängig und sollte dem jeweiligen Befundausdruck entnommen werden.

3.4 Interpretation

3.4.1 Erhöhte Harnstoffkonzentration

Die Harnstoffkonzentration im Serum ist erhöht bei:

3.4.2 Erniedrigte Harnstoffkonzentration

Die Harnstoffkonzentration im Serum ist erniedrigt bei:

3.5 Hinweise

  • Mit dem Harn werden täglich 15 bis 35 g Harnstoff ausgeschieden.
  • Die routinemäßige Doppelbestimmung von Kreatinin und Harnstoff bei einer Niereninsuffizienz ist nicht gerechtfertigt, da die Harnstoffkonzentration stark von Proteinzufuhr, Katabolismus und Diurese abhängig ist.
  • Eine weitere Messmethode zur Bestimmung der Harnstoffkonzentration ist die Messung des Stickstoffanteils von Harnstoff im Serum.

siehe auch: Harnstoff-Stickstoff

4 Pharmakologie

Harnstoff gehört zu den zehn häufigsten Wirkstoffen in Rezepturen, die von Apotheken auf ärztliche Anforderung hergestellt werden. Man verwendet ihn wegen seiner keratolytischen und feuchtigkeitsbindenden Eigenschaften bei verschiedenen Externa.

Indikationen sind beispielsweise:[1][2]

Harnstoff liegt als Feststoff in Form großer Kristalle vor. Diese müssen vor der Verarbeitung in Cremes zerrieben werden, um Hautirritationen zu vermeiden.

5 Toxikologie

Harnstoff ist praktisch nicht toxisch. In Tierversuchen wurde bei einer Dosierung von bis zu 20 Gramm pro kgKG über mehrere Tage keine Toxizität festgestellt. Auf die Embryonalentwicklung hat Harnstoff ebenfalls keine bekannten Auswirkungen.

Hochdosierte Harnstofflösungen über mehrere Tage lösten im Tierversuch Schwäche, Appetitlosigkeit, Erbrechen, Durchfall und eine verringerte Körpertemperatur aus.

6 Literatur

7 Quellen

  1. Pharmazeutische Zeitung - Puffer sorgt für Stabilität, abgerufen am 24.01.2022
  2. pta Forum - Harnstoff, abgerufen am 24.01.2022

Diese Seite wurde zuletzt am 9. Februar 2022 um 18:32 Uhr bearbeitet.

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